Procesul de asamblare a unui pachet de baterii EV de înaltă tensiune are o influență puternică asupra performanței, siguranței și durabilității bateriei. Alegerea tehnologiei de îmbinare potrivite pentru cerințele speciale ale producției de baterii și urmărirea unui proces de îmbinare eficient sunt esențiale. De aceea, trebuie să știți următoarele…
Soluții pentru electromobilitate
Cu tehnologii inovatoare de îmbinare și o expertiză vastă în asamblarea bateriilor, Atlas Copco este partenerul dvs. strategic pentru electromobilitate. Urmăriți videoclipul nostru de prezentare și aflați mai multe despre soluțiile noastre de fabricație a bateriilor.
1. Legătură între celule: Rezultatul fără bule de aer este o problemă de siguranță
Pentru a furniza energia necesară, celulele prismatice ale bateriei trebuie să fie fixate fix pe stivele de celule. Aceasta este o provocare majoră, deoarece celulele sunt destul de delicate. În procesul de îmbinare nu trebuie aplicată căldură sau forță. Prin utilizarea lipirii 2K, nu este necesară căldură externă pentru întărire, iar îmbinarea îndeplinește cele mai înalte cerințe în ceea ce privește rigiditatea și comportamentul la coliziune. Prin utilizarea adezivilor ușor elastici, vibrațiile sunt absorbite în timpul funcționării, ceea ce crește durata de viață a bateriei. Astfel, celulele se pot dilata ușor în timpul încărcării și descărcării. Aplicarea adezivului trebuie să fie precisă și fiabilă pentru a evita golurile de aer. Acest lucru este esențial pentru un contact și o izolație complete. În caz de coliziune, golurile de aer pot duce la scurtcircuite - o problemă uriașă de siguranță în sistemele de înaltă tensiune.
2. Ranforsarea stivelor de celule: este necesară îmbinarea la rece
Pentru protecția bateriei în caz de coliziune, stivele de celule pot fi ranforsate cu contrafișe laterale. Tehnicile obișnuite de îmbinare, cum ar fi sudarea în puncte, nu sunt adecvate pentru această etapă de asamblare, deoarece acestea creează căldură și stropi de sudură care pot deteriora celulele sensibile. Soluția este o tehnică de îmbinare la rece, cum ar fi nituirea autoperforantă. Acest proces de îmbinare curat și pur mecanic nu aduce căldură în celule și nu generează vapori periculoși sau stropi de sudură. Nituirea autoperforantă poate îmbina mai multe straturi de materiale diferite, cum ar fi aluminiul sau oțelul, asigurând conductivitatea electrică pentru împământare. Procesul de îmbinare este extrem de fiabil, cu timpi de ciclu scurți. Acest lucru permite libertatea de proiectare și siguranța maximă, menținând în același timp productivitatea la un nivel ridicat.
3. Umplerea spațiilor goale: dozarea pastei termoconductoare este o provocare
O provocare uriașă în producția de baterii este managementul temperaturii. Celulele bateriei trebuie utilizate într-un anumit interval de temperatură pentru a-și menține performanța și pentru a evita supraîncălzirea. Din acest motiv se aplică o pastă termoconductoare. Dar pentru a garanta conductivitatea termică, un rezultat fără bule de aer este crucial. Aceasta este o provocare, deoarece materialul lichid de umplere a spațiilor libere este aplicat în volume mari. Aceasta necesită o tehnologie de dozare precisă. Funcțiile suplimentare de monitorizare pot fi un avantaj. Sistemele cu laser sau cu cameră monitorizează, de exemplu, poziția talonului pentru a asigura un rezultat precis. Erorile de utilizare sunt recunoscute și pot fi corectate imediat. Acest lucru reduce durata ciclului și costurile de reprelucrare sau QA (asigurarea calitatii). De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că materialele de umplere a spațiilor goale sunt foarte abrazive și pot uza rapid echipamentul de distribuire. Componentele sistemului, cum ar fi alimentarea cu material și contoarele, trebuie proiectate pentru a gestiona volume mari de materiale dificile la un nivel ridicat de productivitate.
4. Montarea modulului: îmbinările moi necesită strângere controlată
Modulele bateriei trebuie montate deasupra pastei lichide de umplere a spațiilor goale din partea de jos a tăvii. Acest lucru se poate face prin strângere. Dar comportamentul îmbinărilor moi al materialului de umplere a rosturilor este dificil. Pasta se strânge ușor sau rămân incluziuni de aer. Pentru a garanta o distribuție uniformă și un contact complet între modulele bateriei și compusul termic, procesul de strângere trebuie să fie complet controlabil. Pentru a obține un proces de strângere uniform, se recomandă o soluție cu mai multe arbori controlată electronic. Prin lucrul sincron la strângerea finală, timpul ciclului este redus și fiecare modul este fixat uniform în tavă. Strategia de strângere programată trebuie să ia în considerare comportamentul pastei conductoare lichide pentru a crea un contact optim.
5. Etanșarea capacului: protecția împotriva umezelii și gazelor este esențială
După ce toate modulele sunt bine fixate și sistemul de management al bateriei este instalat, tava trebuie sigilată. Trebuie evitată în mod obligatoriu pătrunderea umidității, deoarece, în caz contrar, puterea bateriei se deteriorează dramatic și poate duce la deteriorări și coroziune. În plus, bateria produce gaze periculoase, care pot fi dăunătoare pentru pasageri. Spațiul interior trebuie etanșat complet din interior și din exterior. Pentru aceasta, este esențială o aplicare precisă și neîntreruptă a etanșării. Acest lucru se poate face fie pe capac, fie pe tavă. Deoarece bateria nu poate fi expusă la căldură, sunt adecvate materiale precum butilul fierbinte 1K, poliuretanul 2K sau siliconul 2K. Nu necesită uscare în cuptor. Butilul fierbinte poate fi îndepărtat și pentru lucrările de service. Indiferent de material, aplicarea trebuie să fie uniformă și este deosebit de important ca începutul și sfârșitul talonului să fie poziționate cu precizie pentru a asigura o etanșare etanșă.
6. Îmbinare capac la tavă: solicitări de service pentru îmbinare reversibilă
În cele din urmă, capacul este montat pe carcasă. În această etapă, carcasa este accesibilă numai din exterior și acest lucru trebuie luat în considerare la alegerea tehnologiei de îmbinare. De asemenea, această îmbinare trebuie să fie detașabilă pentru a facilita întreținerea și demontarea. Tehnologia de fixare cu găurire prin fluaj îndeplinește perfect aceste cerințe. Șurubul este rotit la viteză și presiune mari pentru a încălzi materialul. Acest lucru permite elementului de fixare să împingă prin stiva de materiale, tăind filetul în cadrul procesului - o tehnologie de îmbinare eficientă și flexibilă pentru stivele din mai multe materiale. Procesul asigură o lipire mecanică sigură, este reversibil și necesită doar acces pe o singură parte. Nu este necesară pregătirea suprafeței. Componentele metalice se află astfel într-o legătură conductoare și formează o cușcă Faraday, care împiedică interferențele electromagnetice.
